Ablauf eines 4-Rad-Fahrzeugs im Wechsel


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Ich habe beobachtet, dass sich ein Hinterreifen eines 4-Rad-Fahrzeugs schneller bewegt als der andere. Zum Beispiel biegt ein Auto nach rechts ab, sein rechter Hinterreifen ist langsamer als der linke Hinterreifen.

Wie geht das?
Ohne dieses System wird das Fahrzeug keine Kurve nehmen und zusammenbrechen.


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Ich werde hier zwei meiner Lieblingsvideos hinterlassen. Die erste ist eine perfekte Antwort auf Ihre Frage. Der zweite ist der erstaunliche Richard Feynman, der über genau diese Frage spricht, aber im Fall von Zügen.
Wasabi

@ Wasabi ausgezeichnete Sachen, danke.
Phil Sweet

Antworten:


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Es hängt davon ab, ob.

Die angetriebenen Räder müssen über ein Differential verbunden sein, wodurch die Kraft auf beide Räder übertragen werden kann, sie aber dennoch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen können.

Es ist nicht so einfach, genau zu verstehen, wie dies mechanisch funktioniert, ohne ein physikalisches Modell zum Spielen zu haben, aber es funktioniert zumindest innerhalb bestimmter Grenzen.

Das Problem bei einem getriebegestützten Differential ist, dass wenn ein Rad die Traktion verliert, das gegenüberliegende Rad auch keine Leistung erhält, was auf rutschigen Oberflächen wie Schnee, Eis, Schlamm oder Kies ein großes Problem darstellt.

Eine einfache Lösung besteht darin, das Differential zu sperren, wodurch die Traktion verbessert wird. Dies bedeutet jedoch, dass die Räder bei Kurvenfahrten auf rutschfesten Oberflächen durchrutschen müssen. Dies kann zwar akzeptabel sein, ist jedoch ein Problem bei trockenem Belag.

Viele 4x4-Fahrzeuge können ihre Differentiale je nach den Bedingungen sperren und entsperren.

Eine anspruchsvollere Lösung ist ein Differential mit begrenztem Schlupf Whcih die Antriebsräder mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren können , aber sichergestellt , dass beide zumindest in allen Bedingungen ein gewisses Drehmoment erhalten.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, LSDs zu implementieren, aber eine Art viskose Kupplung (ein bisschen wie der Drehmomentwandler in einem automatischen Getriebe) ist üblich.

Diese werden häufig unter Bedingungen eingesetzt, bei denen die Fahrzeugleistung begrenzt ist, dh ein gewisser Radschlupf ist häufig, aber nicht konstant, z. B. bei Rallyes und Rennen.

Moderne Systeme ermöglichen die Steuerung des Schlupfgrades entweder direkt vom Fahrer oder von einem Computer anhand einiger voreingestellter Parameter. In der Tat sind Diff-Einstellungen einer der wichtigsten fahrergesteuerten Parameter in einem modernen F1-Auto.

In einer "lockeren" Einstellung verringert jeder Traktionsverlust an einem angetriebenen Rad das Gesamtdrehmoment, sodass Sie ein enges Differential für das Verlassen einer Kurve mit niedriger Geschwindigkeit wünschen. lenken (zumindest im Allgemeinen).

Dies wird durch die Tatsache weiter verkompliziert, dass eine Kurvenfahrt bei jeder Geschwindigkeit dazu neigt, ein Rollen zu induzieren, das das innere Rad zum inneren angetriebenen Rad entlastet, was dazu neigt, die Traktion vor dem äußeren Rad zu verlieren.

Es ist nicht unmöglich , ohne Differential zu drehen. Die meisten Go-Karts haben keine Differentiale und sie sind bei schnellen als bei schnellen Autos unverzichtbarer. Ein fws Auto mit einem einfachen Limited Slip Diff neigt dazu, ein ziemlich episches Lenkmoment zu haben. Beim Rechtslauf können Sie jedoch das Motordrehmoment verwenden, um das Heck absichtlich zu verschieben und die Traktion zu unterbrechen, um das Einlenken zu unterstützen, sodass die Reifen den Schlupf und nicht das Getriebe liefern.

Dies ist sehr offensichtlich bei Drift-Rennen, bei denen in der Regel gesperrtes oder relativ festes LSD verwendet wird.


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Bezüglich dessen, wie "es nicht so einfach ist, genau zu verstehen, wie [ein Differential] mechanisch funktioniert", schlage ich vor, dass Sie sich das Video ansehen, das ich im OP verlinkt habe . Ich finde es erstaunlich klar, wahrscheinlich das lehrreichste Video, das ich je gesehen habe.
Wasabi

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Ah ja das ist in der Tat eine hervorragende Erklärung .... guter Fund.
Chris Johns
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